Некоторые физико-химические свойства углеводородов, входящих в состав сжиженных газов
Состав и свойства сжиженных углеводородных газов
К сжиженным углеводородным газам относятся такие углеводороды, которые при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии, а при относительно небольшом повышении давления (без снижения температуры) переходят в жидкое состояние.
Сырьем для производства сжиженных газов являются попутные нефтяные газы, газы конденсатных месторождений.
Попутный нефтяной газ представляет собой многокомпонентную смесь из легких и тяжелых углеводородов. При промышленной переработке происходит разделение углеводородов на следующие отдельные фракции: сжиженный газ (смесь пропана и бутана), газовый бензин (пентан), отбензиненный газ (метан и этан).
Пропан, нормальный бутан и изобутан при нормальных условиях находятся в газообразном состоянии, но при повышении давления до 0,47 МПа (пропан), 0,115 МПа (бутан) и 0,16 МПа (изобутан) и t = 0°С они конденсируется в жидкость. Это позволяет перевозить и хранить сжиженные углеводороды с удобствами, характерными для жидкостей, а сжигать - в виде газа.
Сжиженные углеводородные газы состоят из простых углеводородных соединений, являющихся органическими веществами, содержащими в своем составе два химических элемента - углерод и водород. Углеводороды отличаются друг от друга количеством атомов углерода и водорода в молекуле, а также характером связей между ними.
Самый простой углеводород, содержащий всего один атом углерода - метан (СН4).Он является основным компонентом природного, а также некоторых искусственных газов. Следующий углеводород этого ряда - этан (C2H6) -имеет два атома углерода, углеводород с тремя атомами углерода - пропан (С3Н8),с четырьмя - бутан (С4Н10). Все углеводороды этого типа имеют общую формулу СnН2n+2и входят в гомогологический ряд предельных углеводородов - соединений, в которых углерод до предела насыщен атомами углерода.
При нормальных условиях (р = 101,3 кПа и t = 0°С)из предельных углеводородов газами являются лишь метан, этан, пропан и бутан.
Некоторые физико-химические свойства углеводородов, входящих в состав сжиженных газов, приведены в табл. 8.1. По физико-химическим показателям сжиженные газы должны соответствовать требованиям и нормам, приведенным в табл. 8.2. (ГОСТ 20448-90).
Деление на различные марки связано с наружными температурами, от которых зависит упругость паров (давление) сжиженных газов, находящихся в баллонах на открытом воздухе или в подземных резервуарах.
Таблица 1.1
Некоторые физико-химические свойства углеводородов, входящих в состав сжиженных газов
| Газ | Химическая формула | Низшая теплота сгорания, кДж/м3 | Температура кипения, °С при р=101,3 кПа | Температура воспламенения, °С | Плотность жидкой фазы при 0°С и 101,3 кПа, кг/м3 | Плотность газовой фазы при 0°С и 101,3 кПа, кг/м3 | Класс опасности | ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м3 | Пределы взрываемости, % объемные | Молекулярная масса, кг |
| Метан | СН4 | -161,5 | 640-800 | 0,416 | 0,7168 | 5,0-15 | 16,04 | |||
| Этан | С2Н6 | -88,5 | 508-605 | 0,546 | 1,356 | 3,2-12,5 | 30,07 | |||
| Пропан | С3Н8 | -42,1 | 510-580 | 0,528 | 2,0037 | 2,4-9,5 | 44,1 | |||
| Пропилен | С3Н6 | -47,7 | 475-550 | 0,609 | 1,915 | 2,0-11 | 42,08 | |||
| Н-Бутан | Н-С4Н10 | -0,5 | 475-550 | 0,601 | 2,703 | 1,8-8,4 | 58,12 | |||
| Изобутан | С4Н10 | 10,12 | 490-570 | 0,528 | 2,668 | 1,8-8,4 | 58,12 | |||
| Н-Пентан | Н-С5Н12 | -36,1 | 475-510 | 0,646 | 3,457 | 1,4-7,8 | 72,15 |
В зимний период при низких температурах наружного воздуха для поддержания необходимого давления в системах газоснабжения в составе сжиженного газа должно быть больше пропана. Так в составе ПТсодержание пропана должно быть не менее 75%, в противном случае при низких температурах упругость паров сжиженного газа будет слишком мала. В летний период используется сжиженный газ, в составе которого должно быть больше бутана. Так в составе СПБТ содержание бутана не более 60%, а в составе БТ - не менее 60%.
Лимитирование содержания бутана, связано с тем, что при низких температурах бутан имеет малую упругость паров. Необходимо отметить, что во избежание повышения упругости паров сжиженный газ не должен содержать значительных качеств этана, а для недопустимого снижения упругости - пентана.
Таблица 1.2
Дата добавления: 2015-12-22; просмотров: 3040;